新型四单元传动粗纱机的六大特征

　　中国纺织工程学会 秦贞俊

　　粗纱机是纺前准备的最后一道工序，这个工序的好坏直接影响纺纱质量。在纺纱进步、提高纺织产品质量的新形势下，粗纱机应用了电子计算机技术及变频调速技术实现了四单元传动牵伸及卷绕成形的工艺同步，完成了粗纱机取消单电机机械传动的重大改革。这不仅表现为简化了粗纱机的传动，更重要的是提高了粗纱的卷绕质量，消除了由于牵伸卷绕线速度不同步而产生的细节，大大提高了下游工序的生产效率及产品质量。目前，市场上的新型四单元传动的粗纱机具有电机分别传动、自动卷绕张力监控水平高、采用四罗拉双短皮圈三区牵伸型式、自动落纱自动化程度、粗纱张力传感器的设立、清洁系统完善等六大特征。

　　四单元传动和张力恒定

　　四单元传动是第一特征。粗纱机四个变频电机分别传动牵伸罗拉、锭子、锭翼及龙筋升降的速度，可在计算机控制下完成粗纱的牵伸与卷绕成形，取代了锥轮变速及差微等机械传动系统，实现了四大运动系统的同步匹配，彻底消除了粗纱机开关车造成的细节，计算机根据粗纱工艺及卷绕成形的软件指令各电机的速度，精确完成粗纱的卷绕。这种新式四单元传动技术具有消除了由于机械传动造成粗纱开关车细节、大大提高粗纱质量的优点。

　　在当代机织及针织技术高速运转条件下，喷气织机针织机的引纬张力峰值很高,由于纱线退绕张力峰值很高，因此对纱线强力的要求高，不仅平均强力要达到一定水平，强力不匀率要低，强力分布离散程度要小，而且还要求纱线强力弱环要少。经测试，喷气织机由于细纱强力弱环的存在造成的断头中，细节造成的断头占61%，因此，在纺纱过程中如何减少工艺及设备上造成的细纱细节的问题是现代化高速度纺织生产的主要课题。四单元传动的粗纱机对减少产生细节造成的织机断头的作用很显著。

　　设立粗纱张力传感器是第二特征。新型粗纱机除了采用四单元传动技术外，还设置了粗纱张力传感器，监控卷绕线速度与前罗拉引出线速度之间始终保持一定的张力值，卷绕速度略大于引出线速度1%，不论大纱、中纱、小纱或车间相对湿度的变化，经计算机控制的卷绕张力始终保持恒定及恒定的卷绕密度。

　　恒定的卷绕密度是现代化高科技粗纱机的又一个重要特点。新型粗纱机上应用了张力传感器自动控制与调节卷绕张力控制系统（CCD装置），实质上是在线主动控制粗纱大、中、小纱及卷绕高低位置的粗纱张力的自动调整粗纱张力动态的张力微调技术，张力调节效果明显；如果在四单元传动技术基础同时应用在线张力微调（CCD技术），粗纱机的张力差异将更加理想。我国青岛赛特环球公司新近研制开发的一种软件张力控制系统，张力控制采用纺纱系统数学模型程序软件，运用最新控制理论即电机转矩理论，实现了粗纱张力更细小的微调，替代了CCD控制技术，克服了国产CCD控制技术不稳定的弊病，使粗纱机能保证恒定张力纺纱，提高了产品质量。

　　三区牵伸和完善清洁系统

　　采用四罗拉双短皮圈三区牵伸型式是现代粗纱机的第三特征。如日本FL16、青泽668等都是四罗拉双短皮圈的应用，也称D型牵伸，我国新开发的FA491.FA494粗纱机也采用四罗拉双短皮圈牵伸，实质上四罗拉双皮圈有三个牵伸区，但1-2罗拉之间的牵伸倍数只有1.05倍为正理区，主牵伸区在2-3罗拉之间，集棉器放置在整理区，主牵伸区不放置集棉器，实现牵伸不集束，集束不牵伸的要求，以达到提高条干均匀度及减少细纱毛羽的目的。四罗拉牵伸整理区使主牵伸区牵伸后的纤维在整理区起到集束作用，经过集束的粗纱絮条会因集束而变窄，从而使在细纱前罗拉钳口引出的粗纱须条宽度减小，使细纱前罗拉钳口到加捻点的纺纱三角区的面积相应减小，使纺出细纱的毛羽比较少。因此四罗拉三区牵伸的作用不仅可使粗纱牵伸倍数增大 可供细纱机纺高支纱而且还会减少毛羽、提高纺纱质量。现在看来以四罗拉三区双短皮圈的牵伸形式较好。

　　清洁系统的完善是现代粗纱机的第四特征。粗纱机提高自动化程度清洁系统的设立，能及时清除罗拉，皮辊、皮圈等处的短绒及杂质，防止纤维缠绕罗拉等部件，并保证不出现由于积聚短绒及飞花造成的纱疵。此外，新式粗纱机具有自身净化环境的能力，降低生产区的空气含尘、含飞花量，随着粗纱机车速的不断提高，清洁工作越要加强，以保证产品质量的稳定提高，减轻挡车工清洁工作的劳动强度。

　　新型粗纱机上还配有断头吸棉及自停装置，在前罗拉下面，装有断头吸棉装置，可解决断头后飘头造成在邻纱产生双纱及其它纱疵。国内外新型粗纱机大都配有这种技术系统。此外还配有吸棉传感自停系统，一方面将断头吸入管道，另方面可使机器停车待处理。当发生断头时，被吸入机尾干管的短绒、花衣等被传感器检测，当检测量超限时，立即通知机器停车。新型粗纱机的上下清洁装置与断头吸棉装置构成一个清洁系统，使粗纱质量及生产环境的净化水平得到提高。

　　吸尘管道的轨道，装在导条架上或单独从地板竖立的支架上，将收集的垃圾废料经过圆柱形过泸箱，进入飞花接受站的气流与中央风扇相连接。

　　配有电子式自动控制系统的联合清洁系统，可保证粗纱机发生断头时，吹风停止向机台吹风而转向天花板方向，断头飞花由吸风吸入负压管道内。因此，吹吸风联合机构不会损坏或干扰粗纱正常纺纱。

　　前后排导纱角一致和自动落纱

　　前后排粗纱的导纱角的一致性是现代粗纱机的第五特征。普通粗纱机前后排粗纱的导纱角使得前后排的拈度及支数都有偏差，现代的粗纱机已提高了后锭翼的高度，使后排导纱角与前排粗纱的输出角保持一致（图6b）立达的F15／F35型粗纱机、青泽668型粗纱机、马佐里的FTN型粗纱机及Lakshmi LFS型粗纱机都具有这样的改进。

　　粗纱机的自动落纱技术是现代粗纱机的第六特征。粗纱机自动落纱技术是提高自动化程度，提高生产率降低劳动强度，实现传统纺纱连续化及自动生产线的关键技术。

　　发达国家与不发达国家用工差距很大，不发达国家（发展中国家）吨纱用工29人，发达国家平均用工为10人，美国为4人，这种差距与纺纱生产自动化程度是分不开的。

　　美国等发达国家对环锭纺纱系统进行全自动化的改造，包括对粗纱全自动落纱、自动运输及粗细联自动化技术的实施。实现粗纱工程的自动化对于高工资的发达国家尤为重要。

　　粗纱全自动落纱机的技术特点是当粗纱机纺满一定长度时会自动停车，下龙筋降到落纱位置，自动落纱及换管后下龙筋复位，粗纱自动搭头，形成新一轮纺纱，落纱时间4~5分钟，落下的粗纱集中运到粗纱运输系统待运，像青泽670、680 Rawemat型粗纱机为内置式全自动落纱装置，更加先进。自动落纱技术为实现粗纱无人操作创造条件。

　　粗纱机的半自动落纱技术比较成熟，尤其四单元传动的新型粗纱机，其半自动落纱比不自动落纱操作上要简便的多。不需要再考虑锥轮皮带的复位等问题。国产新型粗纱机，大都是半自动落纱，当粗纱卷绕到一定长度后，计算机指令停车，下龙筋降至落纱位置，人工取纱换上空管，下龙筋再上升生头位置，搭头重新启动纺纱。粗纱全自动落纱机一般都是与粗细联接合在一起应用的。粗细联去消了人工搬运，一方面减少了用工，更重要的是对半制品粗纱的质量起保护作用。